基于空间限域提高激光诱导击穿光谱对猪饲料Cu元素的检测精度

作者：黄梦琴; 吴书佳; 姚明印; 刘子昊; 吴重玖; 薛龙; 刘木华; 黎静^*

来源：激光与光电子学进展, 2023, 60(07): 384-389.

• 光谱学
• 激光诱导击穿光谱
• 猪饲料
• 空间限域
• 偏最小二乘法

为提高激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对猪饲料中重金属的定量分析精度，以市场常见猪饲料中的Cu元素为研究对象，采用偏最小二乘法（PLS）建立猪饲料中Cu元素定量分析模型，结合空间限域提高LIBS信号强度及定量模型精度，实验所用空间限域腔内腔直径和高度分别为4.5 mm和2 mm。采用九点平滑、标准正态变量变换、多元散射校正等方法对60组猪饲料样品的LIBS进行光谱预处理，并建立PLS预测模型。结果显示，基于圆柱形空间限域，利用九点平滑结合多元散射校正预处理效果最好。传统LIBS条件下预测集相关系数（R）为0.8684，预测均方根误差（RMSEP）为49.3，预测集平均相对误差（ARE）为43.95%；结合空间限域LIBS条件下R为0.9881,RMSEP为14.4,ARE为12.51%。研究结果表明，外加空间限域的LIBS技术能够明显提高猪饲料中Cu元素的光谱信号强度及PLS模型的精度，为猪饲料的精准安全检测提供较好的支持作用。

• 单位
  江西农业大学